اکثر جریان های موجود در طبیعت و همچنین جریان هایی که در مهندسی اتفاق می افتد مغشوش می باشند. برای حل معادلات حاکم بر سیال (معادلات ناویر استوکس) در حالت آشفته احتیاج به یکسری مدل سازی عددی می باشد .از روش های مهم و پرکاربرد شبیه سازی عددی جریان ، می توان به روش های les ، dsn و rans اشاره نمود. در روش les یا شبیه سازی گردابه های بزرگ (large eddy simulation) تنها مقیاسهای بزرگ جریان حل شده و اثر مقیاسهای کوچکتر مدل می شود ( مدل زیرشبکه) . اولین مدل زیرشبکه به نام اسماگورینسکی معروف است که در آن ضریب اسماگورینسکی با توجه به هندسه و نوع جریان به صورت یک مقدار ثابت در نظر گرفته شود و لذا این مدل نرخ اتلاف را در تمام میدان به یک میزان پیش بینی می کند. دومین مدل زیرشبکه مدل دینامیکی ضریب اسماگورینسکی را به صورت تابعی از مکان و زمان محاسبه نماید اما نیاز به یک راستای همگن به عنوان ضعف اصلی آن شناخته می شود.مدل دینامیکی موضعی با خاصیت محاسبه ضریب اسماگورینسکی به صورت تابع مکان و زمان و بدون نیاز به راستای همگن یک مدل مناسب برای هندسه ها و جریان پیچیده می باشد. در این پایان نامه بررسی جریان آشفته سیال در سه هندسه حفره ، جریان پشت پله و کانال با استفاده از کد عددی simpel پرداخته شده است. در حل های صورت گرفته در مورد حفره به بررسی و مقایسه نتایج آزمایشگاهی در مدل های اسماگورینسکی و اسماگورینسکی دینامیکی موضعی و در مورد پله در رینولدز های مختلف و مقایسه نتایج آزمایشگاهی در مدل های اسماگورینسکی و اسماگورینسکی دینامیکی موضعی و چگونگی تغییر محل نقطه جدایش و در مورد کانال بررسی در روش اسماگورینسکی دینامیکی انجام پذیرفته است. همچنین به بررسی رابطه میان اثرات فیزیکی به وجود آمده در جریان همانند ضریب اصطکاک ، درگ و نیز تشکیل گردابه بر روی دیواره ها و تغییرات ضریب اسماگورینسکی ذکر شده و رابطه ی منطقی بین آنها در خصوص نوسان و تغییرات هر یک از پارامتر ها و ضریب ذکر شده پرداخته شده است.

سیستم دریچه های تخلیه کننده عمقی باید قادر باشند در شرایط کاملا بسته و نیمه باز برای تنظیم جریان پایاب و یا انسداد اضطراری جریان به شکل مناسب عمل نمایند. بدین لحاظ معمولا در کنار دریچه بهره برداری، نصب دریچه انسداد اضطراری نیز ضروری است. با توجه به اهداف فوق، طراحی تخلیه کننده های عمقی یکی از مسائل مهم در بنای سدها می باشد که اطمینان کافی در ظرفیت آبگیری و عملکرد مناسب مجرا و تاسیسات هیدرولیکی وابسته از جمله دریچه ها و تجهیزات هیدرومکانیک را تأمین می نماید. مشکلاتی که از جنبه هیدرولیکی گریبانگیر این طرح ها می گردد عبارت از برخورد جت آب خروجی از دریچه به دیوارها و سقف کانال پائین دست، رخداد پدیده کاویتاسیون در محدوده جلوی دریچه سرویس و وقوع پدیده کاویتاسیون در محدوده بین دو دریچه در صورت عملکرد توام دو دریچه سرویس و اضطراری می باشد. در این تحقیق مدل کانال تحتانی شامل دریچه های تخلیه کننده که از نوع دریچه های کشویی هستند با استفاده از مصالح پلکسی گلاس در مقیاس 1:12 ساخته شده و در آزمایشگاه هیدرودینامیک کاربردی دانشگاه علم و صنعت ایران مورد تست قرار گرفته است. آزمایش ها با برقراری دبی های مختلف و متناظر با شرایط واقعی با اندازه گیری پارامترهای مهم جریان (سرعت و فشار) انجام شده است. با مطالعه و بررسی نتایج حاصل از اندازه گیری ها، ضریب کاویتاسیون در نقاط مختلف دریچه و در طول مجرا تعیین و با مقادیر بحرانی کاویتاسیون مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج، نشان دهنده پائین تر بودن عدد کاویتاسیون از مقدار بحرانی مجاز در نواحی دریچه ها و شیارها در طرح اولیه است و این عامل سبب بروز کاویتاسیون در دریچه و مجرا می شود. در این تحقیق با استفاده از اصلاح شکل هندسی و تغییردر ابعاد کانال و امکان هوادهی بهتر از وقوع این پدیده جلوگیری شده است. سدها به منظور ایجاد مخزن، افزایش ارتفاع هیدرولیکی یا ایجاد سطح وسیعی از آب ساخته میشوند: *از مخزن برای ایجاد هماهنگی بین آب موجود و آب مصرفی استفاده میشود. مخازن برای ذخیرهسازی موقت آب نیز کاربرد دارد. برای نمونه، مصارف دیگر سدها را به صورت تامین آب خوردن، آبیاری و استفاده در نیروگاهها میتوان برشمرد. آب معمولاً در زمان وقوع سیل، توسط سد ذخیره شده و در فصل کم آبی مصرف میشود. بنابراین با توجه به اینکه سدها آب را ذخیره کرده و با تاخیر زمانی آن را رها میکنند، سازههای موثری برای کنترل سیل به شمار میروند. *ارتفاع هیدرولیکی ایجاد شده، افزایش فشار خالص روی نیروگاه را سبب میشود. *سطح آب ایجاد شده، کشتیرانی، تفریح و تفرج در دریاچه سد را امکانپذیر میسازد. بنابراین هیدرولیک سد، تمام سوالات هیدرولیکی مرتبط با ساخت، مدیریت و ایمنی سد را در نظر میگیرد. در زمان ساخت سد، رودخانه را باید از طریق سازههایی مانند کانال، تونل یا آبرو منحرف کرد. معمولاً وجود یک تخلیه کننده تحتانی در زمان اولین آبگیری مخزن ضروری است. این سازه کنترل مورد نیاز را در زمان پر کردن مخزن تضمین میکند و در مراحل بعدی میتواند برای تخلیه مخزن بکار گرفته شود. در زمان وقوع خطر، به منظور انجام تعمیرات یا برای رسوبشویی مخزن، لازم است که از حجم مخزن کاسته شود. یک سازه آبگیر، به عنوان مجرایی برای برداشت آب از مخزن در نظر گرفته میشود. برای جلوگیری از روگذری سد، یک سازه روگذر(سرریز) نیز به کار میرود به طوری که حتی توانایی انحراف سیلابهای استثنایی را داشته باشد، بدون آنکه خسارت قابل ملاحظهای ایجاد شود. بنابراین هیدرولیک سد، راهنمایی برای طراحی هیدرولیک اجزای زیر است: *سازه انحراف جریان در زمان ساخت *تخلیه کننده تحتانی *سازههای آبگیر *سازههای روگذر مسائل هیدرولیکی خاص در این زمینه شامل: تشکیل گرداب در دهانه آبگیر، هوادهی، کاویتاسیون و ارتعاش، استهلاک انرژی و فرسایش است.[1] مباحث ویژه دیگری که در هیدرولیک سد در نظر گرفته میشود عبارتند از: *رسوبگذاری در مخزن *امواج ضربهای ناشی از ناپایداری شیب *امواج ناشی از شکست سد که البته ما در این پایان نامه به بررسی تخلیه کننده های تحتانی خواهیم پرداخت. در بسیاری از کشورها، طراحی تخلیه کننده تحتانی اجباری بوده و پیشبینی استفاده از آن در تمامی وضعیتها قویاً توصیه شده است. تخلیه کننده تحتانی در درجه اول، سازه تامین کننده ایمنی سیستم بوده و درجه بعدی، از آن برای تخلیه رسوبهای تهنشین شده در داخل مخزن یا برای تخلیه آب اضافی- میتوان استفاده کرد. آزمایش بارگذاری سد در زمان اولین آبگیری مخزن انجام میشود. این آزمایش باید با دقت کافی انجام شود، زیرا هر ایراد و شکست جزیی نتایج ناگوار و خسارات جدی را میتواند به دنبال داشته باشد. آبگیری و پر کردن مخزن باید به تدریج و باتوجه به پایداری و وضعیت آب بندی سد و محدوده اطراف آن انجام شود. ابتدا مخزن تا یک سوم ارتفاع سد پر شده و برای چند روز یا چند هفته، مشاهدات مورد نیاز انجام میشود. اگر نتایج رضایت بخش باشد، پر کردن تدریجی مخزن انجام میشود. در زمانی که برای اولین بار سد کاملاً پر میشود، توجه ویژهای به عکسالعمل سد ضروری است.

امروزه جهان به علت محدودیت منابع فسیلی، به منظور تأمین انرژی به سمت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، مانند انرژی خورشیدی جهت گیری نموده است. یکی از زمینه های کاربرد انرژی خورشیدی، استفاده در سیستم های سرمایش و گرمایش خانگی و هم چنین تولید الکتریسیته توسط سیستم فتوولتائیک می باشد. در این تحقیق، راندمان یک مدل خانگی آب گرم کن خورشیدی ترموسیفون با دو کلکتور صفحه تخت و یک مخزن ذخیره دوجداره با ظرفیت 200 لیتر، به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آب و گلایکول (ضد یخ) به عنوان سیال عامل در آب گرم کن مذکور به صورت ترموسیفون و با جابجایی آزاد به گردش در آمده و موجب افزایش دمای آب مصرفی می شود. آب مصرفی در طول مدت زمان آزمایش تخلیه نشده است. در این تحقیق شدت تابش خورشید، دماهای سیال عامل ورودی و خروجی کلکتورها، دمای آب شهر، دماهای آب مصرفی در نقاط مختلف داخل مخزن ذخیره و دمای محیط برای روزهای آفتابی و ابری در فصل پائیز در شهر تهران اندازه گیری و دبی جریان ترموسیفون، انرژی حرارتی آب مصرفی و راندمان کل آب گرم کن مذکور محاسبه شده و نمودارهای مربوطه نسبت به زمان ارائه شده اند. هم چنین، عمل کرد یک سیستم فتوولتائیک نیز با اندازه گیری دماهای نقاط مختلف سطح خارجی آن، ولتاژ و شدت جریان و محاسبه توان تولیدی و راندمان الکتریکی آن، بررسی شده و در ادامه تأثیر دمای سطح خارجی پنل بر روی راندمان آن، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در آخر نیز با فرض جایگزینی پنل فتوولتائیک / حرارتی به جای یکی از کلکتورهای آب گرم کن خورشیدی و استفاده از آن به عنوان پیش گرم برای افزایش دمای سیال عامل ورودی به کلکتور دوم آب گرم کن، توان تولیدی و راندمان الکتریکی پنل فتوولتائیک / حرارتی جدید، مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که بالاترین دمای آب مصرفی در روزهای آفتابی فصل پائیز برابر 60 درجه سانتی گراد و در روزهای ابری برابر 50 درجه سانتی گراد می باشد. میزان راندمان کل آب گرم کن خورشیدی ترموسیفون به طور متوسط در طول ماه آبان سال 1391حدود 45% خواهد بود که علت این امر وجود شرایط ابری و بارانی در اکثر روزهای ماه آبان و هم چنین پائین بودن میزان شدت تابش خورشید و عدم گرمای مناسب می باشد. هم چنین بالاترین راندمان پنل فتوولتائیک در روزهای آفتابی فصل پائیز 5/13% و در روزهای ابری 6/11% می باشد که علت این کاهش راندمان نسبت به شرایط ایده آل، بالا بودن دمای سطح خارجی پنل می باشد که با خنک نمودن پنل و استفاده از آن به عنوان پیش گرم در آب گرم کن، می توان راندمان پنل فتوولتائیک / حرارتی را تا حدود 14% افزایش داد.

هدف از انجام این پایان نامه توسعه یک کد محاسباتی، به منظور شبیه سازی جریان جابجایی آزاد و انتقال حرارت از مدارهای چاپی الکترونیکی به روش شبکه بولتزمن، می باشد. هندسه مسئله به صورت دو بعدی ساده شده، به طوری که جریان در کانال عمودی با دو تیغه مستطیلی که به طور متقارن روی هر دو دیوار قرار دارد، مورد بررسی قرار گرفته اند. معادلات بولتزمن دو بعدی با دو مدل (زمان آرامش منفرد و زمان آرامش چندگانه) برای میدان سرعت و دما مورد استفاده قرار گرفته و نتایج آنها با هم مقایسه شده اند. لازم بذکر است که میدان دما با حل یک تابع توزیع جداگانه مدلسازی شده است. ابتدا، موانع به صورت دما ثابت شبیه سازی و اعتبار سنجی شده و سپس انتقال حرارت ترکیبی، در قسمت سیال به صورت جابجایی آزاد و در جامد به صورت انتقال حرارت هدایتی، مورد بررسی قرار گرفته است. اثرات نیروی بویانسی نیز با استفاده از فرض بوزینسک و اعمال نیروی حجمی وارد محاسبات شده است. جریان سیال آرام و سیال مورد بررسی هوا می باشد. در این تحقیق، تاثیر موقعیت موانع و ابعاد آنها ( طول و عرض) برای اعداد رایلی بین 5000 تا صد هزار روی میدان دما و سرعت مورد مطالعه قرار گرفته است. بطوریکه، شبیه سازی ها برای سه موقعیت ابتدا، وسط و انتهای کانال تکرار شده اند. جهت صحت سنجی نتایج نیز عدد ناسلت متوسط و محلی (روی دیواره) با نتایج موجود در مراجع مقایسه شده اند. نتایج، نشان می دهند که با افزایش عدد رایلی، میزان انتقال حرارت از دیواره ها افزایش می یابد و همچنین نرخ انتقال حرارت برای حالت انتقال حرارت ترکیبی نسبت به حالتی که تیغه ها دما ثابت باشند، کاهش می یابد.

در این رساله، به مطالعه تحلیلی و عددی میدان جریان و انتقال حرارت نقطه سکون نانو سیال برای دو حالت وجود و عدم وجود اثرات حرکت براونی و ترموفورز پرداخته می شود که در این راستا حالات مختلفی از نقطه سکون نظیر نقطه سکون روی صفحه افقی ثابت و یا نقطه سکون روی صفحه عمودی کششی و ... بررسی خواهد شد. معادلات حاکم بر یک سیال عادی در نقطه سکون، با بکارگیری مدلی مناسب برای خواص نانوسیال، به معادلاتی برای یک نانو سیال در جریان مذکور تبدیل شده و در ادامه به دنبال حل عددی و در بعضی مواقع حل تحلیلی معادلات حاکم خواهیم بود. از اهداف دیگر این مطالعه، ارائه تحلیلی مناسب در خصوصتغییرات سرعت، دما، عدد نوسلت و ضریب اصطکاک سطحی برای نانو ذرات مختلف و یا برای درصد حجمی مختلف نانوذرات می باشد. در بخش دیگری از این پژوهش،اثرات حرکت براونی و ترموفورز بر کمیتهایی نظیر عدد نوسلت و ضریب اصطکاک سطحی و همچنین تاثیر پارامترهایی نظیر میدان مغناطیسی، تشعشع حرارتی، محیط متخلخل و ... روی نانو سیالات بررسی و مطالعه می شود.

هدف از این تحقیق طراحی مفهومی و آنالیز عددی قایق پرنده با طرح dacwig میباشد. بدین منظور در ابتدا به تاریخچه، سیر تکامل ، مزیت ، دلیل ظهور و جنبه های اقتصادی قایق پرنده ها پرداخته می شود و سپس معرفی این وسیله مورد بحث قرار می گیرد و در ادامه به مبانی تئوری شناورهای اثر سطحی میپردازیم و سپس با استفاده از مدل مبنا ( طرح سوان ) و روابط تحلیلی اقدام به سایزینگ مدل در دست طراحی با استفاده از نرم افزار catia نموده ایم . مدل طراحی شده بررسی تاثیرات استفاده از یک سیستم افزایش دهنده فشار استاتیکی (par) بر مشخصه های آیرودینامیکی طرح بالِ رَم در ناحیه اثر سطح می باشد طرح بال رَم شامل بالهائی با نسبت منظری پایین و یک دم افقی بزرگ می باشد که به منظور ایجاد پایداری در خارج از ناحیه اثر سطح قرار داده شده است. در دو طرف بالها نیز صفحه های عمودی به منظور محبوس کردن هوا در زیر بال و افزایش تأثیر پدیده اثر سطح قرار گرفته است. با هدایتِ جریانِ هوایِ خروجی از یک وزنده نظیر ملخ یا فن، به ناحیه ی زیرینِ بال، منطقه پر فشاری ایجاد شده و موجب تغییرات بسیار در مشخصه های آیرودینامیکی بال می شود. جهت بررسی تاثیرات این سیستم بر روی این طرح بال، با ایجاد شبکه بندی چند بلوکه در نرم افزار gambit، بر روی مدلِ بال ها همراه با فن استفاده شده، و سپس با استفاده از حل معادلات ناویر- استوکس بر روی این شبکه محاسباتی در محیط نرم افزار fluent، رفتار این سیستم مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. به دلیل تعداد بالای شبکه محاسباتی از سیستم کامپیوترهای موازی استفاده گردیده و تأثیرات متغیرهای ارتفاع از سطح، ضریب تراست فن، زاویه فن ، زاویه فلپ در بال رَم بدست آمده است. از نتایج به دست آمده مشخص گردید، به دلیل اینکه از par به طور معمول تنها در شرایط نشست و برخاست استفاده می گردد و دم در این مراحل عملاً نقشی در تریم ندارد، لذا در طرح بال رَم می توان وسیله را توسط زاویه فن، مقدار تراست فن، و زاویه فلپ، تریم و مسیر پروازی کنترل نمود.

چکیده در مکانیک سیالات یکی از مطرح ترین مسائل مهندسی حل معادلات حاکم بر سیال است. در اغلب موارد حل تحلیلی این گونه معادلات جز در موارد خاصی وجود ندارند. در طول زمان حل های متفاوتی در جهت حل این مشکل ارائه شده است، مسئله انتقال حرارت در کانال ها معمولا به صورت اضافه کردن بفل و یا با ایجاد موج روی صفحات بررسی شده است. برای این پروژه از روش محاسبات دینامیکی سیال برای مدل سازی استفاده شده است. بنابراین ابتدا هندسه سیستم در نرم افزار پیش تحلیل گر ساخته و مش بندی می شود سپس به نرم افزار حل کننده فرستاده می شود و با استفاده از معادلات ناویر استوکس نتایج به دست می آیند. در پژوهش حاضر به بررسی انتقال حرارت و تغییر عدد ناسلت در یک کانال با دو صفحه v شکل و کانال با یک صفحه صاف و یک صفحه v شکل با زوایای دندانه 90، 120، 150 و 180 درجه به روش تفکیکی ضمنی با الگوریتم سیمپل به صورت عددی پرداخته شده است. برای صحت نتایج، روش حل با مقایسه نتایج حاصل در شرایط ساده شده مسئله اعتبار سنجی شده است. کانتور های دما در شرایط مختلف نشان می دهند که در زاویه دندانه 90 درجه، عدد ناسلت در شرایط یکسان نسبت به سایر زوایای بررسی شده بیشتر بوده و در نتیجه انتقال حرارت با این زاویه دندانه بهتر انجام شده است. کلمات کلیدی: کانال v شکل، انتقال حرارت، عدد ناسلت، روش عددی.

در این پایان نامه امکان استفاده از انواع مختلف سیستم های گرمایشی و سرمایشی در مصارف خانگی از لحاظ فنی و اقتصادی مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف از انجام این مطالعه کاهش هزینه های مصرف کنندگان این سیستم ها می باشد. در این تحقیق، به منظور تأمین گرمایش و آب گرم مصرفی ساختمان ها از سیستم های موتورخانه مرکزی (معمولی یا چگالشی)، و یا پکیج مستقل معمولی یا چگالشی استفاده می-شود. از سیستم های توزیع حرارت نیز سیستم رادیاتور و گرمایش از کف بررسی شده است. کولرهای گازی و چیلرهای جذبی و تراکمی با فن کویل نیز به عنوان تجهیزات سرمایشی مورد بررسی قرار گرفته است. موارد استفاده از سیستم های ذکر شده به بار حرارتی ساختمان بستگی دارد که خود تابعی از متراژ ساختمان و تعداد واحدها می باشد. بدین منظور بررسی امکان استفاده از این سیستم ها در ساختمان نمونه ای واقع در شهر تهران به لحاظ فنی و اقتصادی صورت گرفته است. به منظور بررسی اقتصادی در این تحقیق، از تکنیک آنالیز هزینه طول عمر محصول استفاده شده است. همچنین جهت بررسی دقیقتر برخی از فاکتورهایی که عدم قطعیت در آنها وجود دارد از قبیل نرخ تنزیل، قیمت تجهیزات و قیمت حامل های انرژی، آنالیز حساسیت بر روی آنها صورت گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده، استفاده از سیستم موتورخانه چگالشی در شرایط پایدار اقتصادی (نرخ بهره کنترل شده و متوسط یا پایین) مطمئنا بهترین انتخاب برای مصرف کنندگان است. با افزایش نرخ بهره و ضریب هزینه تجهیزات طبیعتا مزیت اقتصادی به سمت سیستم های سنتی سوق پیدا می کند. ولی با این حال نتایج نشان می دهند بجز در برخی سناریوهای حدی، در اغلب سناریوهای محتمل همچنان استفاده از سیستم موتورخانه چگالشی به صرفه است. در خصوص سیستم های سرمایشی، امکان رقابت پذیری چیلرهای جذبی به علت قیمت اولیه بالاتر و همچنین هزینه های انرژی مصرفی بالاتر در تمامی سناریوها وجود ندارد. همچنین از آنجاییکه کاهش هزینه های عملیاتی چیلرهای تراکمی نسبت به افزایش قیمت اولیه آنها به مراتب پایینتر است، در تمامی سناریوهای در نظر گرفته شده در این تحقیق در طول عمر محصولات، فناوری برتر می باشد. اما بسته به شرایط (نرخ تجهیزات و هزینه های انرژی) سال برتری آنها جابجا می شود. با افزایش هزینه های خرید آنها، این سال افزایش و با افزایش هزینه های انرژی این سال کاهش می یابد.

در این رساله، شبیه سازی شبه بعدی موتورهای اشتعال جرقه ای گازسوز با هدف بررسی سینتیک شیمیایی بر مشخصه های احتراقی، مخصوصا آلاینده ها انجام شده است. در مدل توسعه داده شده از روش سرعت شعله آشفته در آنالیز نرخ سوختن، از روش چند ناحیه ای در محاسبه دقیق توزیع دما، از روش سینتیک شیمیایی به منظور یافتن ترکیب شیمیایی محصولات واکنش استفاده گردیده است. همچنین مدلی هندسی به منظور محاسبه مشخصه های شعله و سطوح انتقال حرارت توسعه پیدا کرده است. نتایج نشان می دهند که در روش چند ناحیه ای اولین ناحیه سوخته شده (ناحیه نزدیک به محل جرقه) همواره بیشترین دما را دارد و به ترتیب ناحیه های بعدی با دور شدن از محل جرقه دمای پایین تری را نشان می دهند. به همین منظور اولین ناحیه به علت داشتن دماهای بالا، غلظت nox بیشتری را هم دارا می باشد. چند ناحیه کردن محفظه احتراق و استفاده از سینتیک تمام شیمیایی سبب در نظرگرفتن تغییرات دما درون محفظه احتراق و بهبود انتشار آلاینده ها از جمله nox می گردد. انطباق خوبی در نتایج عددی و تجربی برای داده های فشار، نرخ فشار، کسر جرم سوخته شده، نرخ کسر جرم سوخته شده، آلایندگی و پارارمترهای عمل کردی مشاهده می شود.

هدف از این مطالعه بررسی تجربی تأثیر دیواره بر مشخصه های جریان و هم چنین انتقال حرارت از یک لوله بادامکی دما ثابت در جریان عرضی از هوا در محدوده رینولدز17500 7500 و نسبت انسداد 7 5/1 است. برای اندازه گیری درگ و انتقال حرارت لوله بادامکی یک تونل باد مدار باز مکنده طراحی و ساخته شد. نتایج نشان می دهند که با افزایش نسبت انسداد از 5/1 تا 7 ضریب درگ به میزان 55 درصد کاهش یافته و با کاهش نسبت انسداد از 7 تا 5/1، عدد ناسلت به میزان 48 تا 40 درصد افزایش می یابد. هم چنین عملکرد هیدرولیکی- حرارتی لوله دایروی با لوله بادامکی معادل آن مقایسه گردید و نتایج نشان می دهند در محدوده رینولدز آزمایشات این عملکرد برای لوله بادامکی به میزان 52 تا 115 درصد از لوله دایروی بیشتر است.

حل عددی معادلات تراکم ناپذیر ناویر- استوکس به عنوان راه حل موثر جایگزین برای تحلیل آزمایشگاهی ساختار داخلی سیال پیشنهاد می شود. این روش به معنای چسباندن دینامیکی یک سیال و جامد است که بسیار پیچیده، زمان بر و گران می باشد. داشتن روشی که به دقت بتواند این سیستم های مکانیکی را توسط حل های عددی مدل نماید به ایده ای بزرگ تبدیل شده شده است. از این رو فواید روش های عددی هنگامی کاملا واضح و روشن است که با سازه های سنگین مانند پل ها، ساختمان های بسیار بلند( برج ها) یا حتی پره های توربین باد با قطر حدود 200 متر مواجه شویم. هر چند مدل کردن چنین فرایندهایی در برگیرنده مسائل پیچیده چند فازی با هندسه های پیچیده می باشد. این پایان نامه بر روی فرموله کردن سرعت- چرخش که به عنوان معادله حرکت لاپلاسی معروف است و برای حل معادلات ناویر- استوکس تراکم ناپذیر برای مسائل ساختار داخلی سیال شناخته می شود تمرکز دارد. این طرح این امکان را به ما می دهد که مسائل پیچیده فیزیکی را به چند مسئله ساده تبدیل نماییم. الگوریتم موجود برای روش مذکور یک سری از شبکه بندی های ساختار یافته یا ساختار نیافته را برای گسسته سازی فضایی و استفاده از حل کننده های معادلات دیفرانسیل زمان ثابت در ارتباط با پدیده های غیر دائم به کار می گیرد. این تحقیق مرتبط با تحلیل اثر شرایط کورانت- فریدریش- لوی برای روش مذکور هنگام به کارگیری مسائل استوکس غیر دائم می باشد. از این رو هدف،پایداری و همگرایی حل عددی می باشد.

مطالعات روی همرفت طبیعی نانوسیال بسیار محدودند. هدف از این رساله شبیه سازی عددی همرفت طبیعی نانوسیال و سپس اعتبارسنجی با نتایج تجربی قبلی است. شبیه سازی ها در محفظه مستطیلی و محفظه مربعی عمودی انجام شده است. اثرات حرکت براونی روی انتقال گرما نیز بررسی شده است. نتایج عددی کاهش در انتقال گرما را با افزایش کسر حجمی ذرات نشان می دهند. همچنین مشابه نتایج تجربی، افزایش عدد ناسلت با افزایش عدد رایلی در نتایج عددی مشاهده می شود.

در این مجموعه، به تحلیل و شبیه‎سازی سه بعدی جریان هوا حول یک خودروی کانسپت که توسط نگارنده این مجموعه طراحی شده، خواهیم پرداخت. در این فرآیند، ابتدا خودرویی مفهومی با رعایت المان های یک خودروی اسپرت و با نگاهی آینده نگرانانه، توسط یک نرم افزار قدرتمند با نام راینوسروس (rhinoceros) به صورت سه بعدی طراحی شده است. سپس فضای یک تونل باد حقیقی و استاندارد که خودروی مورد نظر با رعایت فواصل مشخص در آن جای گرفته، شبیه سازی خواهد شد. در گام بعد، این فضا با استفاده از نرم افزار گمبیت (gambit) جهت انجام محاسبات، شبکه بندی می شود. سپس به تحلیل اثر جریان هوا حول خودروی مورد نظر، در تونل باد شبیه سازی شده در محیط نرم ‎افزار فلوئنت (fluent) خواهیم پرداخت. پس از آن با ارزیابی نتایج که شامل تصاویر پارامترهای مختلف جریان است، به اصلاح اثر در نقاط بحرانی پرداخته و مجدداً مراحل یاد شده را تکرار و طرح اصلاح شده را تحلیل خواهیم نمود. در نهایت نتایج به دست آمده از این پروسه، در هر نقطه از طرح، ارزیابی و بررسی خواهند شد. از نتایج به دست آمده در این پژوهش می توان به موارد ذیل اشاره نمود:  با کاهش ارتفاع جلوی خودرو و نیز اصلاح در فرم چراغ ها، مساحت ماکزیمم فشار وارده بر نواحی ابتدایی طرح کاهش خواهد یافت.  با اصلاح فرم بدنه در قسمت زیرین طرح، شاهد کاهش پراکندگی فشار در نمای جانبی به منظور حفظ تعادل خودرو، خصوصا در سرعت های بالا، خواهیم بود.  با نصب دیفیوزر در ناحیه تحتانی قسمت عقب طرح، به میزان کاملاً محسوسی از حجم آشفتگی جریان سیال و نیز تعداد جریانات بازگشتی کاسته خواهد شد. این بخش از اصلاحات، دستاورد بزرگ این مجموعه در زمینه بهینه سازی طرح، محسوب می شود.  شایان ذکر است ضریب درگ طرح پس از مجموع اصلاحات صورت گرفته، کاهشی ملموس و منطقی داشته است.

هدف از این مطالعه، محاسبه جریان و انتقال حرارت جابجایی اجباری آرام نانوسیال در درون یک لوله مستقیم با سطح مقطع بادامکی به کمک روش عددی و به صورت سه بعدی است. محدوده عدد رینولدز 750 تا 1500 و شرایط مرزی دمای دیواره ثابت و عدم لغزش است. نانو ذره مورد استفاده اکسید تیتانیوم و غلظت آن 1.2 و 2 درصد حجمی انتخاب شده است. نتایج نشان می دهد عدد ناسلت نانوسیال اکسید تیتانیوم با دو غلظت 1.2 و2 درصد حجمی به ترتیب حدود 6 و 12 درصد نسبت به سیال پایه آب افزایش نشان می دهد. همچنین افت فشار میانگین در طول لوله در دو غلظت 1.2 و2 درصد حجمی نانوذرات به ترتیب حدود 14 و 29 درصد بیش از سیال پایه آب می باشد. همچنین عدد ناسلت میانگین و افت فشار در طول لوله دایروی و بادامکی با قطر هیدرولیکی یکسان مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که انتقال حرارت و افت فشار لوله بادامکی به ترتیب حدود 12 و 6 درصد بیشتر و کمتر از لوله دایروی است.

در این پروژه به بررسی کاویتاسیون می پردازیم. در فصل اول به تعریف و چگونگی شکل گیری و انواع این فرایند و اهمیت و آثاری که کاویتاسیون ایجاد می کند پرداخته و معیاری برای سنجش آن به نام عدد کاویتاسیون بیان می کنیم. در ادامه به چگونگی تشخیص این فرایند و روش هایی برای کاهش خسارات ناشی از آن می پردازیم. هم چنین به بیان کاربردهای پدیده کاویتاسیون در صنعت نیز پرداخته و در فصل دوم چندین تونل کاویتاسیون که در کشور های مختلف ساخته شده و در آن آزمایشات مختلف صورت می گیرد را بررسی می کنیم. اما به دلیل گران بودن ساخت این تونل ها، در فصل سوم یک مدل ساده پیشنهاد شده است که بتوان در اولویت اول پدیده کاویتاسیون را در آن مشاهده نموده و سپس مدلی را برای آزمایش در آن بررسی کرد. در فصل چهارم صحت طرح و اطمینان از به وقوع پیوستن پدیده کاویتاسیون را توسط محاسبات عددی بررسی نموده ایم. در فصل پنجم نیز یک آزمایش ساده توسط تونل کاویتاسیون آزمایشگاه دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب انجام شده است.

به دلیل استفاده کاربردی و تئوری های متعدد جریان عبوری بر روی اجسام چندگانه این رشته از تحقیقات یکی از موضوعات مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این پژوهش جریان نانوسیال آب اکسید الومینیوم و آب اکسید مس در کسر حجمی کمتر از 4 درصد و اندازه نانو ذرات 30 نانومتر و 100 نانومتر بر روی سیلندر بیضی شکل مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج عددی به دست آمده، اضافه کردن نانو ذرات al2o3 و cuo به سیال پایه آب باعث بهبود خواص انتقال حرارت می شود. هم چنین تاثیر افزایش نانو ذرات و اندازه نانو ذرات و جنس نانو ذرات و افزایش عدد پکله بر ضریب انتقال حرارت در نانوسیالات مختلف مورد بررسی قرار گرفت. به دلیل اهمیت خصوصیات هیدرودینامیکی سیال در توان پمپاژ، ضریب درگ جریان نانوسیال نیز مورد بررسی قرار گرفت. ضریب درگ با توجه به متغیر بودن عدد پرانتل نانوسیالات و در نتیجه سرعت جریان در عدد پکله ثابت، رفتار متفاوتی با اضافه کردن نانو ذرات به سیال پایه از خود نشان می دهد.

ترموآکوستیک با تبدیل انرژی گرمایی به انرژی صوتی و بالعکس، سر وکار دارد. سیستم های ترموآکوستیک، از قوانین مرتبط با ترموآکوستیک برای انتقال حرارت با استفاده از صوت، سود می برند. این وسائل شامل موارد زیر هستند: یک منبع صوتی، یک لوله موج ایستا که طولی معادل کسری از یک طول موج دارد و یک استک که گرادیان دمایی ایجاد شده در دو سر آن، عامل انتقال حرارت خواهد بود. در این تحقیق، طراحی و ساخت یک سیستم ترموآکوستیکی توان پایین به منظور کاربردهای تهویه مطبوع، در دستور کار قرار گرفته است. این تحقیق شامل دو بخش می باشد که در بخش اول به طراحی اجزاء یک سیستم ترموآکوستیک بر اساس تحلیل-های عددی، پرداخته شده است و در بخش دوم، ساخت و بررسی عملکرد دستگاه انجام شده است. بررسی های عددی نشان داد که طول و مکان استک در لوله تشدیدگر ، فرکانس کاری و توان آکوستیک ورودی، سهم عمده ای در عملکرد کلی یک سیستم ترموآکوستیک دارد. در این دستگاه هلیوم در فشار و دمای استاندارد به عنوان سیال کاری مورد استفاده قرار گرفت و منبع تولید توان آکوستیک نیز، یک بلندگوی 25وات است که در فرکانس 378 هرتز، کار می کند. بر اساس تحلیل های عددی و به منظور رسیدن به گرادیان دمایی20 کلوین، طول استک برابر با 38 میلیمتر و موقعیت مرکز آن نیز در فاصله ی 85 میلیمتری نسبت به سر بلندگو بدست آمد. نتیجه-ی آزمایش ها نشان داد که دستگاه ترموآکوستیکی ساخته شده ، گرادیان دمایی معادل 14 کلوین دارد.

بسیاری از مسائل مهندسی از جمله مسائل انتقال حرارت و مکانیک سیالات منتج به معادله ای غیرخطی می شوند. از طرفی تنها تعداد معدودی از این معادلات دارای حل دقیق می باشند. از این رو در دو دهه اخیر ارائه روش های تحلیلی برای حل تقریبی مسائل غیر خطی مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است.انگیزه اصلی از این رساله، ارائه جواب های تحلیلی برای میدان جریان و انتقال حرارت در هندسه های مختلف از جریان نانوسیال تک فاز است که در آن ها معادلات حاکم شدیداً غیرخطی هستند. در این مطالعه ابتدا به معرفی برخی روش های تحلیلی مانند روش آنالیز هموتوپی (ham)، روش آشفتگی هموتوپی (hpm) پرداخته و در ادامه از روش آشفتگی هموتوپی جهت بررسی تحلیلی میدان جریان و انتقال حرارت در هندسه های مختلف از جریان نانوسیال تکفاز استفاده می شود. در نهایت تحلیلی مناسب در خصوص تغییرات عدد ناسلت و ضریب اصطکاک سطحی برای نانو ذرات مختلف و یا برای درصد حجمی مختلف نانوذرات، ارائه خواهد شد. با بررسی نانو ذرات در هندسه های مختلف، نانو ذره مس دارای بیشترین ضریب اصطکاک سطحی و عدد ناسلت محلی می باشد. با افزایش پارامتر ترموفورز و حرکت براونی عدد ناسلت محلی کاهش پیدا می کند. با افزایش میدان مغناطیسی و دمش سرعت جریان افزایش پیدا می کند.

در مطالعه حاضر انتقال حرارت از دو استوانه بادامکی شکل کنار هم در جریان آشفته به کمک روش عددی بررسی شده است. جریان دوبعدی و غیر قابل تراکم با خواص ثابت درنظر گرفته شده است. قطر معادل استوانه ها برابر 27.6 میلیمتر می باشد. محدوده عدد رینولدز بر اساس قطرمعادل 42000 تا 80000 است. همچنین نسبت فاصله بین دو استوانه به قطرمعادل از 0.2 تا 3 انتخاب شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش عدد رینولدز تا 80000 مقدار عدد ناسلت هردو استوانه تقریباً دو برابر می شود. بهترین عملکرد هیدرولیکی- حرارتی در محدوده رینولدز مطالعه در فاصله 0.4 تا 1 است. در نتیجه فاصله بهینه بین استوانه ها در این فاصله می باشد. ضریب درگ هر دو استوانه بادامکی با افزایش عدد رینولدز کاهش می یابد بطوریکه برای استوانه بادامکی اوّل حدود 11 تا 17 درصد و برای استوانه بادامکی دوّم حدود 12 تا 18 درصد می باشد. با افزایش نسبت فاصله بین دو استوانه به قطرمعادل از محدوده 0.2 تا 3 عدد ناسلت هر دو استوانه بادامکی حدود 1 تا 12 درصد افزایش یافته است. همچنین در محدوده رینولدز مطالعه ضریب درگ استوانه بادامکی حدود 50 تا 70 درصد از استوانه دایروی کمتراست. همچنین عملکرد هیدرولیکی- حرارتی استوانه بادامکی نیز تقریباً دو و نیم برابر استوانه دایروی می باشد.

در این پژوهش به بررسی بهبود عملکرد حرارتی لوله حرارتی بین دو منبع با فاصله کم و اختلاف دمای اندک پرداخته شده است. با استفاده از سوسپانسیون نانوتیوب های کربنی بهبود هدایت حرارتی سیال کاری و شرایط بهینه تعیین شده است. لوله حرارتی استفاده شده در آزمایش از نوع زیر بافت اسفنجی مسی بوده و قطر خارجی mm8 و طول آن mm240 می باشد و ساختار داخلی آن با رینگ های کوچک درگیر است تا سطح تماس و به تبع آن ظرفیت حرارتی بهبود یابد. نانوسیال mwcnts ازترکیب نانوتیوب های کربنی چند دیواره به قطرnm 30- 10 و طول 20-10 و دارای خلوص 95% با آب دو بار تقطیر شده تهیه شده است. با طراحی مدل آزمایشگاهی و به دست آوردن متغیر آزمایش یعنی دما، عملکرد لوله حرارتی در بارهای حرارتی مختلف و در دو دمای c° 10 و c°40 محیط کندانسور انجام شده است. mwcntsدر غلظت های 5/2-1 % وزنی سیال در لوله حرارتی آزمایش شده و تا غلظت بحرانی ادامه یافته است. نتایج آزمایش نشان داد در بار ورودی بالاتر ازw 10 استفاده از mwcnts کاهش تفاضل دمایی و به تبع آن کاهش مقاومت حرارتی را نسبت به آزمایش آب مقطر به دنبال دارد. هرچه بر غلظت نانو ذرات اضافه شد عملکرد لوله حرارتی بهتر شد. این روند تا رسیدن به حد غلظت بحرانی mwcnts یعنی غلظت 2 % ادامه دارد. غلظت های بیشتر از این حد مقاومت حرارتی لوله را بیشتر می کند. مقدار کمینه مقاومت حرارتی برای دمایc°40 چاه حرارتی در بار حرارتیw 60 ( حداکثر بار ورودی) غلظت بحرانی 2% وزنی نانوذرات به دست آمد که نرخ کاهش مقاومت حرارتی تا 57/28% است. آزمایش ها نشان داده اند دمای سطح لوله در اواپراتور با توجه به دمای آب کندانسور متغیر می باشد. سطح لوله حرارتی در اواپراتور در دمایc ° 10 آب کندانسور در دمای پایین تری نسبت به دمای سطح لوله در دمای c° 40 آب کندانسور قرار داشته است. با افزایش دمای کندانسور محدوده اعمال بار حرارتی و هم چنین تفاضل دمایی بین اواپراتور و کندانسور کاهش یافته است.

در این پژوهش انتقال حرارت جابجایی اجباری دریک کانال محیط متخلخل حاوی بلوک-های جامد با مقطع مربعی و توزیع تصادفی برای سیال هوا با عدد پرانتل 74/0 بررسی شده است. بلوک های جامد تحت شرایط مرزی دما ثابت و شار ثابت قرار دارند. معادلات حاکم بر جریان سیال با فرض دوبعدی و غیر قابل تراکم بودن مستقیما و تمام میدان به روش حجم کنترل گسسته سازی و به روش عددی توسط نرم افزار فلوئنت حل شده اند. بلوک های جامد به گونه ای در کانال به طور تصادفی قرار گرفته اند که ضریب تخلخل های 7/0، 75/0 و 8/0 حاصل گردد و نسبت ظاهری (نسبت اندازه طول بلوک ها به ارتفاع کانال) در سه حالت 05/0، 1/0 و 2/0 در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی مستقیم عددی برای کانال متخلخل در مقایسه با نتایج متوسط حجمی برای افت فشار بی بعد در راستای طولی نشان می دهند که با افزایش نسبت ظاهری و افزایش ضریب تخلخل، میزان اختلاف در دو روش ذکر شده افزایش می یابد. هم چنین با افزایش ضریب تخلخل و افزایش نسبت ظاهری ضرایب برآ و پسا کاهش می یابند. عدد ناسلت متوسط در هر دو حالت بلوک ها در دمای ثابت و شار ثابت با افزایش ضریب تخلخل و نسبت ظاهری افزایش می یابد.

در این مطالعه جریان و انتقال حرارت از دسته لوله بادامکی با دو چیدمان خطی و مثلثی و دو گام طولی 5/1 و 2 در محدود اعداد رینولدز 13000≤reeq≤21000 به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد در هر دوچیدمان ضریب درگ برای لوله های ستون دوم کمترین و برای لوله های ستون اول بیشترین مقدار را دارد. همچنین انتقال حرارت از لوله های اولین ستون مشابه لوله منفرد و با حرکت در راستای جریان انتقال حرارت در ستون های داخلی افزایش می یابد. همچنین عمکلرد حرارتی هیدرولیکی دسته لوله بادامکی تقریباً پنج برابر دسته لوله دایروی با قطر معادل است.

کاربردهای اصلی انرژی خورشیدی، در کلکتورهای خورشیدی جهت تولید انرژی حرارتی و پنل های فتوولتائیک جهت تولید انرژی الکتریکی است. پنل فتوولتائیک بخش کمی از تابش خورشیدی جذب شده را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و بقیه آن را به صورت انرژی حرارتی و بازتاب، تلف می کند که باعث بالا رفتن دمای پنل و کاهش راندمان الکتریکی آن می شود. سیستم های فتوولتائیک / حرارتی (pv/t) با گردش سیالی مانند آب یا هوا در اطراف پنل ها، انرژی حرارتی اتلافی را احیا کرده و مورد استفاده قرار می دهند. امروزه جهان به علت محدودیت منابع فسیلی، به منظور تأمین انرژی به سمت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، مانند انرژی خورشیدی جهت گیری نموده است. یکی از زمینه های کاربرد انرژی خورشیدی، استفاده در سیستم های سرمایش و گرمایش خانگی و هم چنین تولید الکتریسیته توسط سیستم فتوولتائیک می باشد. در این تحقیق، عملکرد یک سیستم فتوولتائیک با اندازه گیری دماهای نقاط مختلف سطح خارجی آن، ولتاژ و شدت جریان و محاسبه توان تولیدی و راندمان الکتریکی آن، بررسی شده و در ادامه تأثیر دمای سطح خارجی پنل بر روی راندمان آن، مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس با فرض جایگزینی پنل فتوولتائیک / حرارتی به جای یکی از کلکتورهای آب گرم کن خورشیدی و استفاده از آن به عنوان پیش گرم برای افزایش دمای سیال عامل ورودی به کلکتور دوم آب گرم کن، بررسی هایی صورت گرفته است. هم چنین در این تحقیق راندمان یک مدل خانگی آب گرم کن خورشیدی ترموسیفون با دو کلکتور صفحه تخت و یک مخزن ذخیره دوجداره با ظرفیت 200 لیتر، به صورت آزمایشگاهی بررسی شده و در دو فصل پاییز و تابستان با هم مقایسه شده است. آب و گلایکول )ضد یخ( به عنوان سیال عامل در آب گرم کن مذکور به صورت ترموسیفون و با جابجایی آزاد به گردش در آمده و موجب افزایش دمای آب مصرفی می شود. آب مصرفی در طول مدت زمان آزمایش تخلیه نشده است. در این تحقیق شدت تابش خورشید، دماهای سیال عامل ورودی و خروجی کلکتورها، دمای آب شهر، دماهای آب مصرفی در نقاط مختلف داخل مخزن ذخیره و دمای محیط برای روزهای آفتابی و ابری در فصل پائیز و تابستان در شهر تهران اندازه گیری و دبی جریان ترموسیفون، انرژی حرارتی آب مصرفی و راندمان کل آب گرم کن مذکور محاسبه شده و نمودارهای مربوطه نسبت به زمان ارائه شده اند. نتایج نشان می دهند که بالاترین اختلاف دمای آب مصرفی در روزهای آفتابی بین فصول پاییز و تابستان حدود 22 درجه سانتی گراد می باشد. در انتها عملکرد این دو مدل آب گرم کن از نظر تولید انرژی با هم مقایسه شده اند.

تحلیل اگزرژی، یک ابزار قدرتمند در طراحی، بهینه سازی و افزایش کارآیی سیستم های انرژی است. این نوع تحلیل می تواند در شناخت منبع اصلی بازگشت ناپذیری و هم چنین کاهش تولید آنتروپی در فرآیندهای مختلف، نقش بسیار موثری داشته باشد. در واقع اگزرژی مبین کیفیت انرژی است .تحلیل جریان اگزرژی در نیروگاه ها و نیز پمپ های حرارتی زمین گرمایی کمک شایانی به مهندسان و تحلیل گران برای افزایش بازده وکاهش تلفات انرژی که از دیدگاه اقتصادی کاملاً قابل توجه می باشد، می کند. ما در این پایان نامه کوشیده ایم تا آنالیز اگزرژی اجزای اصلی یک پمپ حرارتی زمین گرمایی را انجام داده و روابط حاکم بر آن را به دست آوریم. در فصل اوّل مقدمه ای بر انرژی زمین گرمایی و جایگاه ایران در این خصوص، انواع کاربردها، مزایا و معایب کاربرد نیروگاهی داشته و انواع این نیروگاه ها را مورد بررسی قرار داده ایم. در فصل دوّم مروری بر کارهای انجام شده در این زمینه و دیگر بخش های مرتبط داشته ایم. در فصل سوم توجه خود را بر کاربرد حرارتی این نوع انرژی تجدیدپذیر معطوف داشته و به معرفی پمپ های حرارتی زمین گرمایی نصب شده در کشور عزیزمان ایران پرداخته ایم. سپس مبانی تحلیل اگزرژی را شرح داده و روابط مربوطه را بیان کرده ایم. در نهایت در فصل چهارم به صورت مهندسی معکوس ، روابط اتلاف اگزرژی و بازدهی اگزرژی اجزای اصلی یک پمپ حرارتی زمین گرمایی را به دست آورده و به عنوان مثال بر روی یک سیستم نمونه اعمال نموده ایم. سپس نتیجه گیری و پیشنهاد ارائه شده اند.

در این مطالعه اثر نانوسیال دی اکسید تیتانیوم- آب در نواحی مختلف بر انتقال حرارت جابجایی و ضریب اصطکاک در جریان مغشوش در حالت شار حرارتی ثابت بصورت سه بعدی و عددی بررسی شده است. هندسه، کانال موجی شکل می باشد وصفحاتی بر روی آن مونتاژ شده است که باعث تشکیل دو ناحیه می شود. محدوده عدد رینولدز40000>re>3739 است و همچنین محدوده درصد حجمی نانو سیال صفر تا سه درصد می باشند. در این مطالعه همچنین اثر تغییر شکل هندسه که شامل تغییر زاویه موج(?)، تغییر ارتفاع موج(a)، تغییر گام موج(s) و تغییر ارتفاع بین دو موج (h) بر ضریب انتقال حرارت، عدد ناسلت، افت فشار و ضریب اصطکاک بررسی شده است. نتایج نشان داد که رفتار زاویه موج های مختلف بر ضریب انتقال حرارت جابجایی و ضریب اصطکاک متفاوت است.

در این پایان نامه، جریانِ درونِ حفره بلند با هوا و آب پر شده است و با روش شبکه بولتزمن شبیه سازی شده است. نتایج برای سیال پایه هوا و آب ارائه شده است. در این تحقیق جریان آرام و برای چهار عدد رایلی (ra=?10?^3,?10?^4,?10?^5,?10?^6) ارائه گردیده است. روش تک فاز برای حل جریان سیال به کار رفته است. هدف اصلی تحقیق حاضر نشان دادن توانایی روش شبکه بولتزمن برای حل کردن جریان سیال درون حفره بلند می باشد. نتایج شبکه بولتزمن با کار های قبلی اعتبار سنجی شده است. نتایج حاضر یک تطابق مناسب با نتایج مطالعات قبلی از خود نشان می دهند. شرایط مرزی محفظه به صورت دیواره بالا و پایین آدیاباتیک و دیواره چپ و راست دما ثابت می باشد

با قرار دادن لوله های کوچکتر در بالادست لوله های بزرگتر یک دسته لوله مربعی، کنترل گردابه جریان عبوری از روی لوله ها و همچنین تاثیر آن بر نیروی درگ، افت فشار و انتقال حرارت بررسی شده است. با تغییر اندازه قطر هیدرولیکی لوله های کوچکتر و همچنین کاهش 25 درصد فاصله طولی و عرضی بین لوله ها، نه ساختار متفاوت دسته لوله حاصل شده است که مقایسه آنها با یکدیگر و با دسته لوله ای با قطر هیدرولیکی یکسان صورت گرفته است. جریان مغشوش، ناپایا و تراکم ناپذیر و محدوده رینولدز 6000 تا 35000 می باشد. از روش حجم محدود و نرم افزار فلوئنت برای حل معادلات ناویر - استوکس و انرژی بهره گرفته شده است.